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为解决污水中磷污染和磷资源短缺的问题,开发新型挂式尼龙生物膜反应器同步去除和富集污水中的磷,并对其除磷和蓄磷的性能进行探究。研究内容主要分为两个阶段,第一阶段采用该新型生物膜反应器处理合成废水,探讨短时间内在该常规生物膜上富集培养高浓度聚磷菌的可行性,并从反应器运行效率、除磷速率以及聚磷菌的富集状态等方面进行验证。聚磷菌富集工作完成后进入到第二阶段,在厌氧段通过不断的富集得到高浓度磷酸盐回收液,探讨该富集过程及各种因素对其影响。研究结果表明:(1)反应器启动运行10d后,在进水磷浓度为5mg/L和COD浓度为200mg/L的条件下,好氧阶段正磷酸盐去除率稳定在95%以上,COD出水浓度均在50mg·L-1以下,并在该处理水平稳定运行了50d。(2)运行培养48d后,吸磷及释磷速率由相同的3.4 mg·(L·h)-1分别提高到8mg·(L·h)-1和6 mg·(L·h)-1,好氧和厌氧周期由相同的6h分别缩短到2h和3h,运行效率明显提高。(3)运行培养50d经荧光原位杂交法(FISH)测定,污泥中聚磷菌的丰度从原泥的48.96%提高到70%,杂交图中的聚磷菌以大块团聚态出现,生物膜培养接近成熟。经过50d的强化培养,能够在常规尼龙填料上富集占总菌70%的高浓度聚磷菌,使得本反应器能高效去除污水中的磷与有机物。(4)好氧阶段,进水条件不变,磷的去除效率可达到95%以上,满足出水在0.5mg/L以下;经近两个月的富集,获得浓度约60mg/l的磷回收液。(5)当厌氧阶段反应器COD达到1200mg/L,磷回收液中浓度突越达到80mg/L,停止投加碳源后COD浓度回复到正常值,回收液的浓度又降低到了60mg/L左右,后续稳定在该值左右,即生物膜上的聚磷菌在富磷溶液中释磷时有阈值,需要施加一定的刺激才能激发出其上生物释放更多的磷,使富磷溶液的浓度上升。(6)SMT法测得生物相中仍含有大量的磷,干泥中总磷含量约为167.2mg/g,远高于一般活性污泥法的生物相中磷的含量。实验证明,通过厌氧/好氧交替挂式尼龙生物膜系统可以在高效的除磷基础上很好的回收富磷溶液,实现同步去除与富集磷溶液的目的。